JP2006098227A

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Publication number: JP2006098227A
Application number: JP2004285156A
Authority: JP
Inventors: Muneyasu Kimura; 統安木村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a degradation in measuring precision due to specular reflection light on the measuring surface of a chemical analyzing slide when the optical density of the chemical analyzing slide is measured in a biochemical analyzer. <P>SOLUTION: An LED 22 is provided so as to be inclined by 45° with respect to the measuring surface of the chemical analyzing slide 3. The specular reflection light on the measuring surface of the light emitted from the LED 22 is thrown on the surface opposed to the LED 22 of a lens-barrel 30. A photoabsorbing plate 34 of which the surface is matted in black is provided to the lens-barrel 30 at the position on which the specular reflection light is thrown and absorbs specular reflection light to prevent the specular reflection light from being further reflected. By this constitution, the specular reflection light is prevented from entering a photodetector 24 as stray light to enable precise measurement. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

Translated fromJapanese

本発明は、所定の角度傾けて設けられた光源で測定面を照射する反射光測定装置、及びこの反射光測定装置を用いた生化学分析装置に関する。 The present invention relates to a reflected light measuring device that irradiates a measurement surface with a light source provided at a predetermined angle, and a biochemical analyzer using the reflected light measuring device.

近年、医療分野において、開業医、専門医の診察室、病棟及び外来患者向け診療所などの「患者にちかいところ」で行われるポイントオブケア検査（ＰｏｉｎｔＯｆＣａｒｅＴｅｓｔｉｎｇ：ＰＯＣＴ）が注目されてきている。この検査は、中央検査室で集中且つ大量に検体を測定することで処理されている従来からの病院での通常の検査に比べて、患者が検査を受けに行ったり、検体を検査に送ったりする必要がなく、患者の近くで検査が行われることにより、検査結果を即座に医師が判断し、迅速な処置を施したり、治療の過程や予後のモニタリングを行うことができるといった利点がある。また、検体の運搬や設備にかかるコストが少なくて済む他に、検体量も少なくて済み、患者への負担が軽減されるなどの利点もある。このＰＯＣＴ対応装置として、糖尿病患者の血糖モニター検査を始めとした種々の検査機器が開発されている。 In recent years, in the medical field, point-of-care testing (POCT) performed at “patient-friendly places” such as a doctor's office, a doctor's office, a hospital ward, and a clinic for outpatients has attracted attention. Compared to conventional tests performed in hospitals, which are processed by centrally measuring a large number of samples in the central laboratory, this test is performed by the patient and the sample is sent to the test. The examination is performed near the patient, so that the doctor can immediately judge the examination result, perform a quick treatment, and monitor the treatment process and prognosis. In addition to reducing the cost of transporting and installing the specimen, there is an advantage that the specimen amount can be reduced and the burden on the patient is reduced. As this POCT-compatible device, various testing devices such as a blood glucose monitor test for diabetic patients have been developed.

ところで、本出願人は、富士ドライケム３５００（商品名）などの卓上型の生化学分析装置を開発し提供している。この卓上型の生化学分析装置では、例えば、２７種類の生化学・免疫項目や、３種類の電解質分析項目を備えており、多項目の検査が可能である反面、大型化してしまい、どこでも利用することができるというレベルには至っていない。そこで、このような医療環境の変化に応じて、従来からの高機能大量処理対応の生化学分析装置の他に、少量処理であるが医療現場において患者の近くで迅速に検査が可能なハンディタイプ（ポータブルタイプ）の生化学分析装置の開発が進められている。 By the way, the present applicant has developed and provided a desktop biochemical analyzer such as Fuji Dry Chem 3500 (trade name). This desktop biochemical analyzer is equipped with, for example, 27 types of biochemistry / immunity items and 3 types of electrolyte analysis items. While it is possible to test many items, it becomes large and can be used everywhere. The level of being able to do is not reached. Therefore, in response to such changes in the medical environment, in addition to the conventional high-functionality and high-capacity biochemical analyzer, a handy type that is capable of rapid examination near the patient in the medical field, although it is a small amount of processing. (Portable type) biochemical analyzers are being developed.

この生化学分析装置は、血液や尿などの試料液を化学分析スライドに滴下した後、これを所定時間インキュベーションして呈色反応（色素生成反応）させるインキュベータと、その呈色光学濃度を光学的に測定する測光ヘッド（反射光測定装置）と、この呈色光学濃度から被検成分の含有量を定量分析する演算制御部とから構成されている。 This biochemical analyzer is an incubator that drops a sample solution such as blood or urine onto a chemical analysis slide and then incubates it for a predetermined time to produce a color reaction (dye formation reaction), and its optical density is optically determined. And a calculation control section for quantitatively analyzing the content of the test component from the color optical density.

測光ヘッドによる呈色光学濃度の測定方法としては、化学分析スライドの測定面に対して４５°の角度で配置された光源から光を照射し、測定面と対面する位置に設けられた受光素子で測定面からの反射光を受光することによって測定する方法が、例えば、特許文献１などで知られている。 As a method of measuring the color optical density by the photometric head, light is emitted from a light source arranged at an angle of 45 ° with respect to the measurement surface of the chemical analysis slide, and a light receiving element provided at a position facing the measurement surface. A method for measuring by receiving reflected light from a measurement surface is known, for example, fromPatent Document 1.

ハンディタイプの生化学分析装置の開発においては、各部の構成を簡素化してコンパクト且つ軽量にする必要があるとともに、電源として電池などの内部電源を用いるため消費電力を軽減する必要がある。しかしながら、特許文献１記載の生化学分析装置では、測光ヘッドの光源にランプが用いられているため、ランプから測定面の間（前分光）、もしくは測定面から受光素子の間（後分光）に所定の波長の光のみを透過させる干渉フィルタを入れておく必要があった。そのため、被検成分を変える毎にこの干渉フィルタを切り替えなければならず、切り替え手段としてのモータが必要になるなど装置が大型化してしまう。また、ランプを用いているため、発熱が大きく温度を安定させるまでに時間が掛かる、消費電力が大きいなどといった問題もあった。 In the development of a handy-type biochemical analyzer, it is necessary to simplify the configuration of each part to make it compact and lightweight, and it is necessary to reduce power consumption because an internal power source such as a battery is used as a power source. However, in the biochemical analyzer described inPatent Document 1, since a lamp is used as the light source of the photometric head, it is between the lamp and the measurement surface (front spectroscopy), or between the measurement surface and the light receiving element (post spectroscopy). An interference filter that transmits only light of a predetermined wavelength needs to be installed. Therefore, each time the test component is changed, the interference filter must be switched, and the apparatus becomes large, such as a motor as a switching means. In addition, since a lamp is used, there are problems such as a large amount of heat generation, which takes time to stabilize the temperature, and power consumption is large.

このため近年では、例えば、特許文献２記載の生化学分析装置のように、測光ヘッドの光源に発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称す）を用いる方向になりつつある。ＬＥＤは、所定の波長の光のみを照射することができるので、前述の干渉フィルタを必要としないとともに、ランプと比較して消費電力や発熱が低い。さらに、光源にＬＥＤを用いた生化学分析装置では、波長の異なる複数のＬＥＤを同心円上に配置し、試薬に対応した波長のＬＥＤを発光させるだけで複数の被検成分を容易に測定することができる。
特開昭６１−１７０４６号公報特開２００４−２２６２６２号公報For this reason, in recent years, for example, as in the biochemical analyzer described in Patent Document 2, a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) is being used as a light source of a photometric head. Since the LED can irradiate only light of a predetermined wavelength, the above-described interference filter is not required, and power consumption and heat generation are low as compared with the lamp. Furthermore, in a biochemical analyzer using LEDs as light sources, a plurality of LEDs having different wavelengths are arranged concentrically, and a plurality of test components can be easily measured simply by emitting LEDs having wavelengths corresponding to reagents. Can do.
JP 61-17046 A JP 2004-226262 A

前述のように、測光ヘッドの光源は、化学分析スライドの測定面に対して４５°の角度で配置されており、受光素子は測定面と対面して、測定面の法線方向の散乱光を測定している。そのため、測定面での正反射光が、対向する位置に設けられたＬＥＤや、このＬＥＤを保持する部材などでさらに反射して迷光となり、受光素子に入り込んで測定精度を低下させるという問題があった。 As described above, the light source of the photometric head is disposed at an angle of 45 ° with respect to the measurement surface of the chemical analysis slide, and the light receiving element faces the measurement surface and emits scattered light in the normal direction of the measurement surface. Measuring. For this reason, the specularly reflected light on the measurement surface is further reflected by the LED provided at the opposing position or a member holding this LED to become stray light, which enters the light receiving element and reduces the measurement accuracy. It was.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、正反射光による測定精度の低下を防止した反射光測定装置、及び生化学分析装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the reflected light measuring apparatus and biochemical analyzer which prevented the fall of the measurement precision by specular reflected light.

上記課題を解決するため、本発明の反射光測定装置及び生化学分析装置は、光源から照射された光が測定面によって正反射する位置に、吸光性部材を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the reflected light measuring apparatus and the biochemical analyzer of the present invention are characterized in that a light absorbing member is provided at a position where the light irradiated from the light source is regularly reflected by the measurement surface.

なお、前記測定面と対面する位置に設けられる受光素子の前面には、前記測定面からの散乱反射光のみを受光させるアパーチャを設けることが好ましい。 In addition, it is preferable to provide an aperture for receiving only the scattered reflected light from the measurement surface on the front surface of the light receiving element provided at a position facing the measurement surface.

また、前記光源は、所定の測定タイミングにのみ点灯させることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the light source is turned on only at a predetermined measurement timing.

なお、前記光源と前記吸光性部材は、前記測定面を中心とした同心円上に複数設けることが好ましい。また、複数設けられた前記光源と前記吸光性部材は、それぞれが連続的に設けられて郡をなしていることが好ましく、さらには、前記光源に発光ダイオードを用いて、同心円上に複数設けた前記発光ダイオード毎に波長を変えるようにしてもよい。 In addition, it is preferable to provide a plurality of the light source and the light-absorbing member on a concentric circle with the measurement surface as the center. Moreover, it is preferable that each of the light source and the light-absorbing member provided in a plurality is continuously provided to form a group, and further, a plurality of light sources are provided on the light source, and a plurality of the light-absorbing members are provided on a concentric circle. The wavelength may be changed for each light emitting diode.

また、前記吸光性部材は、一端が閉じられた筒形状をなし、その内面が黒色にされた光トラップであることが好ましい。 Further, the light absorbing member is preferably a light trap having a cylindrical shape with one end closed and a black inner surface.

さらに前記光源は、測定面に対して３０〜６０°の角度傾けて設けることが好ましい。 Further, it is preferable that the light source is provided at an angle of 30 to 60 ° with respect to the measurement surface.

本発明の反射光測定装置、及び生化学分析装置によれば、光源から照射された光が測定面によって正反射する位置に、この正反射光を吸収する吸光性部材を設けたので、正反射光が迷光となって受光素子に入り込むことを抑え、測定精度の低下を防止することができる。 According to the reflected light measuring device and the biochemical analyzer of the present invention, the light-absorbing member that absorbs the specularly reflected light is provided at the position where the light irradiated from the light source is specularly reflected by the measurement surface. Light can be prevented from entering the light receiving element as stray light, and a reduction in measurement accuracy can be prevented.

図１は、本発明を実施したポータブルタイプの生化学分析装置（以下、本分析装置と称す）２を示す外観斜視図である。本分析装置２は、化学分析スライド（以下、スライドと称す）３に滴下される血液や尿などの検体（被測定物質）の定量分析を行うものであり、上カバー４、下カバー５、搬送トレイ（以下、トレイと称す）６を備える。 FIG. 1 is an external perspective view showing a portable type biochemical analyzer (hereinafter referred to as the present analyzer) 2 embodying the present invention. The analyzer 2 performs quantitative analysis of a specimen (substance to be measured) such as blood or urine dripped on a chemical analysis slide (hereinafter referred to as a slide) 3, and includes anupper cover 4, alower cover 5, and a transport. A tray (hereinafter referred to as a tray) 6 is provided.

上カバー４の内部には、インキュベータ８が設けられている。インキュベータ８は、ヒータなどを備え、スライド３を予め設定された時間恒温保持（インキュベーション）する。下カバー５の前面には、分析を行った後のスライド３を排出する排出口９が形成されている。また、下カバー５の左側面には、本分析装置２と操作装置１０とを電気的に接続するための接続孔５ａが形成されている。 Anincubator 8 is provided inside theupper cover 4. Theincubator 8 includes a heater or the like and holds theslide 3 at a constant temperature (incubation) for a preset time. Adischarge port 9 for discharging theslide 3 after the analysis is formed on the front surface of thelower cover 5. Further, on the left side surface of thelower cover 5, aconnection hole 5 a for electrically connecting the analyzer 2 and theoperating device 10 is formed.

操作装置１０には、例えば、市販の携帯情報端末（ＰＤＡ）が用いられ、メモリカードなどを介して種々の分析項目用のアプリケーションがインストールされている。このアプリケーションを起動することで、各種の分析項目に対応した処理手順に基づき分析処理が行われる。また、操作装置１０には、表示部１１と操作部１２とが設けられており、接続ケーブル１３のプラグ１４を接続孔５ａに挿入することにより、本分析装置２に接続される。表示部１１には、操作者に操作を促す旨の表示や、スライド３に点着した検体の分析結果などが表示される。操作者は、表示部１１の表示に基づいて操作部１２を操作することにより、各種処理を行うことができる。 For example, a commercially available personal digital assistant (PDA) is used for theoperation device 10, and applications for various analysis items are installed via a memory card or the like. By starting this application, analysis processing is performed based on processing procedures corresponding to various analysis items. Further, theoperation device 10 is provided with adisplay unit 11 and anoperation unit 12, and is connected to the analyzer 2 by inserting theplug 14 of theconnection cable 13 into theconnection hole 5 a. Thedisplay unit 11 displays a display for prompting the operator to perform an operation, an analysis result of the sample spotted on theslide 3, and the like. The operator can perform various processes by operating theoperation unit 12 based on the display on thedisplay unit 11.

さらに、下カバー５の内部には、内部電源（図示は省略）が組み込まれている。内部電源には、例えば、４本の単三電池が用いられる。この内部電源により、インキュベータ８や、後述する測光ヘッド２０などが駆動される。 Further, an internal power supply (not shown) is incorporated in thelower cover 5. For example, four AA batteries are used as the internal power source. The internal power source drives theincubator 8 and a photometric head 20 described later.

トレイ６には、スライド３を嵌め込むためのスライド開口６ａが形成されている。トレイ６は、前後方向に移動可能に設けられており、嵌め込まれたスライド３を本分析装置２の内部に搬送する。図１（Ａ）は、トレイ６がスライド３の測光を行う第１位置に位置する状態の本分析装置２を示し、図１（Ｂ）は、トレイ６が手前方向に移動されてスライド３をセットする第２位置に位置する状態の本分析装置２を示す。また、トレイ６は、第２位置からさらに手前方向に移動した第３位置（図示は省略）を有し、この第３位置と第１位置との間で移動する。トレイ６が第３位置に位置すると、スライド開口６ａに嵌め込まれたスライド３が落下し、排出口９から排出される。 A slide opening 6 a for fitting theslide 3 is formed in thetray 6. Thetray 6 is provided so as to be movable in the front-rear direction, and conveys the insertedslide 3 into the analyzer 2. FIG. 1A shows the analyzer 2 in a state where thetray 6 is located at the first position where the photometry of theslide 3 is performed, and FIG. 1B shows theslide 3 moved to the near side. The present analyzer 2 in a state of being set at the second position to be set is shown. Further, thetray 6 has a third position (not shown) that has moved further forward from the second position, and moves between the third position and the first position. When thetray 6 is located at the third position, theslide 3 fitted in the slide opening 6 a falls and is discharged from thedischarge port 9.

図２は、本分析装置２に組み込まれた測光ヘッド（反射光測定装置）２０、及びその周辺部の構成を概略的に示す説明図である。測光ヘッド２０は、下カバー５の内部に組み込まれ、トレイ６を挟んでインキュベータ８と対向するように設けられている。この測光ヘッド２０は、４５°の角度（図中θで示す角度）傾けて設けられた光源としてのＬＥＤ２２と、受光した光を光電変換する受光素子２４と、この受光素子２４に光を結像させる集束レンズ２６と、この集束レンズ２６を保持するレンズホルダ２８、及びこれらの部材を保持する鏡筒３０とから構成されている。 FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the photometric head (reflected light measuring device) 20 incorporated in the analyzer 2 and its peripheral part. The photometric head 20 is incorporated in thelower cover 5 and is provided to face theincubator 8 with thetray 6 interposed therebetween. The photometric head 20 includes anLED 22 serving as a light source provided at an angle of 45 ° (an angle indicated by θ in the figure), alight receiving element 24 that photoelectrically converts received light, and forms an image of light on thelight receiving element 24. The focusinglens 26 is configured to include alens holder 28 that holds the focusinglens 26, and alens barrel 30 that holds these members.

この測光ヘッド２０の上には、トレイ６を支持するベース４０が設けられている。ベース４０の受光素子２４と対面する位置（以下、測光位置と称す）には、ＬＥＤ２２が照射した光を通過させる開口４０ａが形成されており、この開口４０ａには、測光ヘッド２０内に塵芥が混入することを防ぐ透明な保護ガラス４２が嵌め込まれている。 Abase 40 for supporting thetray 6 is provided on the photometric head 20. Anopening 40a through which the light irradiated by theLED 22 passes is formed at a position facing thelight receiving element 24 of the base 40 (hereinafter referred to as a photometric position). Dust in the photometric head 20 is formed in theopening 40a. A transparentprotective glass 42 that prevents mixing is fitted.

また、ベース４０には、スライド開口６ａに嵌め込まれたスライド３を支持するためのレール（図示は省略）が、トレイ６の第１位置と第２位置との間の移動に対応するように形成されている。トレイ６が第３位置に位置した際には、このレールがなくなり、前述のようにスライド開口６ａからスライド３が落下する。 In addition, a rail (not shown) for supporting theslide 3 fitted in theslide opening 6 a is formed on the base 40 so as to correspond to the movement between the first position and the second position of thetray 6. Has been. When thetray 6 is positioned at the third position, this rail is lost, and theslide 3 falls from theslide opening 6a as described above.

また、トレイ６には、基準濃度を測定するための白板８２と黒板８４とが測光ヘッド２０側に向けて設けられており、トレイ６が第２位置から第１位置へと向かう間に、この白板８２と黒板８４の測定が行われる。 Further, thetray 6 is provided with awhite plate 82 and ablackboard 84 for measuring the reference density toward the photometric head 20 side. While thetray 6 is moving from the second position to the first position, Measurement of thewhite board 82 and theblackboard 84 is performed.

スライド３は、支持体、試薬層、展開層を積層してなる乾式多層フィルム６２と、この乾式多層フィルム６２を保持する枠体６４とから構成されている。枠体６４の上面には、血液や尿などの検体を滴下するための滴下用円孔（図１（Ｂ）参照）が設けられており、下面には、呈色反応した乾式多層フィルム６２の呈色光学濃度を測定するための測光用円孔が設けられている。この測光用円孔から露呈した乾式多層フィルム６２の面が測定面となり、白板８２と黒板８４も、この測定面と面一になるようにされている（以下、測定面には白板８２と黒板８４との面も含むものとする）。 Theslide 3 includes adry multilayer film 62 formed by laminating a support, a reagent layer, and a spreading layer, and aframe body 64 that holds thedry multilayer film 62. A drop hole (see FIG. 1B) for dropping a specimen such as blood or urine is provided on the upper surface of theframe body 64, and the color-reacteddry multilayer film 62 is provided on the lower surface. A photometric circular hole for measuring the color optical density is provided. The surface of thedry multilayer film 62 exposed from the photometric hole is a measurement surface, and thewhite plate 82 and theblackboard 84 are also flush with the measurement surface (hereinafter, thewhite plate 82 and the blackboard are used as the measurement surface). 84).

また、ベース４０には、スライド３、及び白板８２、黒板８４の各測定面が測光位置にあることを検出するためのセンサ（図示は省略）がそれぞれ設けられており、測光ヘッド２０は、これらのセンサが検出したことに応じて、ＬＥＤ２２を、例えば、２００ｍｓｅｃだけ発光させる。 Thebase 40 is provided with sensors (not shown) for detecting that the measurement surfaces of theslide 3, thewhite plate 82, and theblackboard 84 are at the photometric position. For example, theLED 22 emits light for 200 msec.

受光素子２４は、例えば、フォトダイオードから構成されており、この受光素子２４は、各測定面が測光位置にきてＬＥＤ２２が発光した際に、測定面で反射した法線方向の散乱光を受光して光電変換する。この際、ＬＥＤ２２が照射する光は、拡散して測定面のみならず、枠体６４やトレイ６などの周囲部にも当たってしまう。そのため、受光素子２４の前面には、測定面からの散乱反射光のみを受光させるアパーチャ３２が設けられている。また、ＬＥＤ２２の前面には、照射光の拡散を抑えるためのアパーチャ３０ａが形成されている。 Thelight receiving element 24 is composed of, for example, a photodiode. Thelight receiving element 24 receives scattered light in the normal direction reflected by the measurement surface when each measurement surface comes to the photometry position and theLED 22 emits light. And photoelectric conversion. At this time, the light emitted by theLED 22 diffuses and hits not only the measurement surface but also the surroundings such as theframe 64 and thetray 6. Therefore, anaperture 32 that receives only scattered reflected light from the measurement surface is provided on the front surface of thelight receiving element 24. In addition, anaperture 30a is formed on the front surface of theLED 22 in order to suppress diffusion of irradiation light.

また、ＬＥＤ２２が照射した光の各測定面での正反射光は、鏡筒３０の内面に当たる。この正反射光が鏡筒３０の内面でさらに反射すると、迷光となって受光素子２４に入り込み、測定精度を低下させる。そのため、鏡筒３０の正反射光が当たる位置には、表面に黒マット処理が施された吸光板（吸光性部材）３４が設けられている。なお、吸光板３４は、黒マット処理に限らず、例えば、表面に細かな凹凸を設けたものや、全体を艶消し黒の樹脂素材などで成型したものでもよい。さらに、板ではなく、前述の処理を施したラベルを貼り付けるなど、表面に吸光性を有し、鏡筒３０の内面に当たる正反射光のスポット径よりも大きいものであれば、如何なるものでもよい。 Further, the regular reflection light on each measurement surface of the light irradiated by theLED 22 strikes the inner surface of thelens barrel 30. When this specularly reflected light is further reflected by the inner surface of thelens barrel 30, it becomes stray light and enters thelight receiving element 24, thereby reducing the measurement accuracy. Therefore, a light absorbing plate (light absorbing member) 34 whose surface is subjected to a black matte treatment is provided at a position where the specularly reflected light of thelens barrel 30 hits. Thelight absorption plate 34 is not limited to the black mat treatment, but may be, for example, a surface provided with fine irregularities, or a material formed entirely from a matte black resin material. Furthermore, any material may be used as long as it has light absorption on the surface and is larger than the spot diameter of the specularly reflected light hitting the inner surface of thelens barrel 30 such as affixing a label that has been subjected to the above-described treatment instead of a plate. .

図３は、測光ヘッド２０を上方から見た平面図である。ＬＥＤ２２と吸光板３４は一対となって、測光位置にある各測定面を中心とした同心円上に複数（本実施形態では７個）設けられている。また、各ＬＥＤ２２は、それぞれ異なる波長を有しており、スライド３の試薬に対応した波長のＬＥＤ２２を発光させることにより、複数種の被検成分を容易に測定することができる。本実施形態では、例えば、大型生化学分析装置のグルコースなど２７種類の全測定項目に対応する４００ｎｍ、５０５ｎｍ、５４０ｎｍ、５７０ｎｍ、６００ｎｍ、６２５ｎｍ、６５０ｎｍの波長を有する７種類のＬＥＤ２２が用いられる。但し、ＬＥＤ２２の波長は上記に限るものではなく、その数も７個に限るものではない。 FIG. 3 is a plan view of the photometric head 20 as viewed from above. TheLED 22 and thelight absorption plate 34 are paired, and a plurality (seven in this embodiment) are provided on concentric circles centering on each measurement surface at the photometric position. In addition, eachLED 22 has a different wavelength, and by causing theLED 22 having a wavelength corresponding to the reagent of theslide 3 to emit light, it is possible to easily measure a plurality of types of test components. In the present embodiment, for example, seven types ofLEDs 22 having wavelengths of 400 nm, 505 nm, 540 nm, 570 nm, 600 nm, 625 nm, and 650 nm corresponding to all 27 types of measurement items such as glucose of a large biochemical analyzer are used. However, the wavelength of theLED 22 is not limited to the above, and the number is not limited to seven.

図４は、ＬＥＤ２２と吸光板３４との他の配置例を示すものである。図４に示すように、同心円の片側にＬＥＤ２２とアパーチャ３０ａを、もう片側に吸光板３４を、それぞれの郡をなすように連続的に配置してもよい。このように配置することにより、正反射光を隣り合った吸光板３４同士で受けることも可能であり、正反射光の迷光化をさらに抑えることができる。 FIG. 4 shows another arrangement example of theLED 22 and thelight absorption plate 34. As shown in FIG. 4, you may arrange | position LED22 and theaperture 30a on one side of a concentric circle, and thelight absorption plate 34 on the other side continuously so that each group may be made. By arranging in this way, the specularly reflected light can be received by the adjacentlight absorbing plates 34, and stray light of the specularly reflected light can be further suppressed.

また、ＬＥＤ２２の波長は、温度によって変化するので、例えば、ＬＥＤ２２を保持する鏡筒３０にペルチェ素子などを設けて、一定の温度に調節することが好ましい。また、このような温度調節手段を新たに設ける代わりに、例えば、調節する温度を３７℃として、インキュベータ８のヒータでＬＥＤ２２の温度調節を行うようにしてもよい。 In addition, since the wavelength of theLED 22 varies depending on the temperature, it is preferable to adjust the temperature to a constant temperature by providing a Peltier element or the like in thelens barrel 30 that holds theLED 22, for example. Further, instead of newly providing such temperature adjusting means, for example, the temperature to be adjusted may be 37 ° C., and the temperature of theLED 22 may be adjusted by the heater of theincubator 8.

次に、血液中のグルコースを測定する場合を例に、上記構成による本分析装置２の作用について説明する。 Next, the operation of the analyzer 2 having the above-described configuration will be described taking as an example the case of measuring glucose in blood.

先ず図５に示すように、スライド３を第２位置にあるトレイ６のスライド開口６ａにセットする。この際、測定すべき被検成分がグルコースであることを、操作装置１０の操作部１２を操作して本分析装置２に指示する。次に、スライド開口６ａにセットした状態でヘパリン採血した新鮮血を検体として一定量、例えば、１０μｌをスライド３の上部に形成した滴下用円孔から乾式多層フィルム６２に滴下する。 First, as shown in FIG. 5, theslide 3 is set in theslide opening 6a of thetray 6 in the second position. At this time, the analyzer 2 is instructed by operating the operatingunit 12 of the operatingdevice 10 that the test component to be measured is glucose. Next, a predetermined amount, for example, 10 μl of fresh blood collected from heparin in a state set in theslide opening 6 a is dropped onto thedry multilayer film 62 from a dropping hole formed in the upper part of theslide 3.

検体を滴下した後、第２位置にあるトレイ６を第１位置に向けて移動させていくと、図６に示すように、白板８２が測光位置にくる。測光ヘッド２０は、これをベース４０に設けられたセンサで検出し、グルコースに対応した５０５ｎｍの波長を有するＬＥＤ２２を発光させる。このように、各測定面が測光位置にきたタイミング（請求項記載の所定の測定タイミングに相当）にのみＬＥＤ２２を発光させることにより、発光によるＬＥＤ２２の自己発熱を抑えて、温度による波長の変化を防止することができる。 After the sample is dropped, when thetray 6 at the second position is moved toward the first position, thewhite plate 82 comes to the photometric position as shown in FIG. The photometric head 20 detects this with a sensor provided on thebase 40 and causes theLED 22 having a wavelength of 505 nm corresponding to glucose to emit light. In this way, by causing theLED 22 to emit light only at the timing when each measurement surface comes to the photometric position (corresponding to the predetermined measurement timing described in the claims), the self-heating of theLED 22 due to light emission is suppressed, and the change in wavelength due to temperature is suppressed. Can be prevented.

受光素子２４は、白板８２の測定面で反射した法線方向の散乱光を受光して光電変換し、これを白板８２の基準濃度として図示せぬ演算制御部に送る。この際、測定面や保護ガラス４２による正反射光を、吸光板３４が吸収するので、正反射光が迷光となって受光素子２４に入り込むことによる測定精度の低下が防止される。 Thelight receiving element 24 receives the scattered light in the normal direction reflected by the measurement surface of thewhite plate 82, photoelectrically converts it, and sends this as a reference density of thewhite plate 82 to an arithmetic control unit (not shown). At this time, since the light-absorbingplate 34 absorbs regular reflection light from the measurement surface and theprotective glass 42, a reduction in measurement accuracy due to the regular reflection light entering thelight receiving element 24 as stray light is prevented.

トレイ６がさらに第１位置に移動して黒板８４が測光位置にくると、測光ヘッド２０は、上記と同様に黒板８４の基準濃度を測定してこれを演算制御部に送る。 When thetray 6 is further moved to the first position and theblackboard 84 comes to the photometric position, the photometric head 20 measures the reference density of theblackboard 84 in the same manner as described above and sends this to the calculation control unit.

次に、トレイ６が第１位置（図２参照）まで移動したことをベース４０に設けられたセンサが検出すると、インキュベータ８が、３７℃で約１分間スライド３をインキュベーションする。スライド３には、グルコースに対応した試薬層が予め形成されており、このインキュベーションによって、検体中のグルコース含有量に応じた光学濃度に呈色反応する。 Next, when the sensor provided in thebase 40 detects that thetray 6 has moved to the first position (see FIG. 2), theincubator 8 incubates theslide 3 at 37 ° C. for about 1 minute. On theslide 3, a reagent layer corresponding to glucose is formed in advance, and this incubation causes a color reaction to an optical density corresponding to the glucose content in the specimen.

測光ヘッド２０は、インキュベーションが終了した後にスライド３の呈色光学濃度を測定し、これを演算制御部に送る。なお、インキュベータ８によるインキュベーションのタイミングは上記に限ることなく、予めインキュベーションされたスライド３をスライド開口６ａにセットし、白板８２、黒板８４、及びスライド３の測定を、連続して行うようにしてもよい。 The photometric head 20 measures the color optical density of theslide 3 after the incubation is completed, and sends this to the calculation control unit. The incubation timing by theincubator 8 is not limited to the above, and theslide 3 that has been incubated in advance is set in theslide opening 6a, and the measurement of thewhite board 82, theblackboard 84, and theslide 3 is performed continuously. Good.

演算制御部は、各測定結果を基に種々の演算を行い、検体中のグルコース含有量を得る。測定が終了したスライド３は、トレイ６を第３位置にすることによりスライド開口６ａから落下し、排出口９に排出される。以上、グルコースを例に説明したが、本実施形態の生化学分析装置２では、４００ｎｍでアミラーゼ、６００ｎｍでクレアチニンなどのようにＬＥＤ２２の波長とスライド３の試薬層との組み合わせによって、約２７種類の被検成分の分析を行うことができる。 The calculation control unit performs various calculations based on each measurement result to obtain the glucose content in the sample. Theslide 3 for which the measurement has been completed falls from theslide opening 6 a by setting thetray 6 to the third position, and is discharged to thedischarge port 9. As described above, glucose has been described as an example. In the biochemical analyzer 2 of the present embodiment, about 27 kinds of combinations are obtained by combining the wavelength of theLED 22 and the reagent layer of theslide 3 such as amylase at 400 nm and creatinine at 600 nm. Analysis of test components can be performed.

このように、本実施形態の測光ヘッド２０によれば、ＬＥＤ２２から照射された光が各測定面によって正反射する位置に吸光板３４を設けたので、精度のよい測定を行うことができる。また、ＬＥＤ２２を各測定面が測光位置にきたタイミングにのみ発光させるのでＬＥＤ２２の温度上昇が少なく、ＬＥＤ２２の波長が変化することによる測定精度の低下を抑えることができる。 As described above, according to the photometric head 20 of the present embodiment, the light-absorbingplate 34 is provided at a position where the light emitted from theLED 22 is regularly reflected by the respective measurement surfaces, so that accurate measurement can be performed. Further, since theLED 22 emits light only at the timing when each measurement surface comes to the photometric position, the temperature rise of theLED 22 is small, and the decrease in measurement accuracy due to the change of the wavelength of theLED 22 can be suppressed.

なお、上記実施形態では、吸光性部材として吸光板３４を用いているが、これに限ることなく、例えば、図７に示すように、一端が閉じられた筒形状をなす光トラップ３６を用いるようにしてもよい。この光トラップ３６は、内面全体に黒マット処理が施されている。正反射光を面で受ける吸光板３４では、この吸光板３４上で反射してしまった光を再度捕捉することはできない。対して光トラップ３６では、光トラップ３６内で反射してしまった光を再度捕捉できる可能性があるので、吸光板３４よりも確実に正反射光による測定精度の低下を抑えることができる。 In the above embodiment, thelight absorbing plate 34 is used as the light absorbing member. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, alight trap 36 having a cylindrical shape with one end closed is used. It may be. Theoptical trap 36 is black matted on the entire inner surface. The light-absorbingplate 34 that receives regular reflection light on the surface cannot capture again the light reflected on the light-absorbingplate 34. On the other hand, in theoptical trap 36, there is a possibility that the light reflected in theoptical trap 36 may be captured again, so that it is possible to suppress the decrease in measurement accuracy due to specularly reflected light more reliably than the light-absorbingplate 34.

さらに、鏡筒３０に当たる正反射光のスポット径が大きい場合などには、鏡筒３０の内側全面に黒マット処理などを施すようにしてもよい。また、上記実施形態では、この鏡筒３０の内面を１４角錐状に形成しているが、円錐状に形成したものであってもよい。 Further, when the spot diameter of specularly reflected light hitting thelens barrel 30 is large, black mat processing or the like may be performed on the entire inner surface of thelens barrel 30. Moreover, in the said embodiment, although the inner surface of this lens-barrel 30 is formed in 14 pyramid shape, you may form in cone shape.

また、上記実施形態では、ＬＥＤ２２の照射光が、測定面に対して４５°の角度θとなるようにＬＥＤ２２を鏡筒３０に取り付けているが、角度θはこれに限るものではない。但し、受光素子２４が受光する法線方向の散乱光を考慮すると、この角度θは３０〜６０°であることが好ましい。 Moreover, in the said embodiment, although LED22 is attached to the lens-barrel 30 so that the irradiation light of LED22 may become the angle (theta) of 45 degrees with respect to a measurement surface, angle (theta) is not restricted to this. However, considering the scattered light in the normal direction received by thelight receiving element 24, the angle θ is preferably 30 to 60 °.

上記実施形態では、反射光測定装置の適用例として、生化学分析装置を示したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、単方向照明方式を用いた色彩計や分光測色計などに適用してもよい。 In the above embodiment, a biochemical analyzer has been shown as an example of application of the reflected light measurement device, but the present invention is not limited to this, for example, a colorimeter or a spectrocolorimeter using a unidirectional illumination method. You may apply.

生化学分析装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a biochemical analyzer.生化学分析装置に組み込まれた反射光測定装置及びその周辺部の構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the structure of the reflected light measuring apparatus integrated in the biochemical analyzer, and its peripheral part.反射光測定装置を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the reflected light measuring device from the upper part.ＬＥＤ及び吸光板の他の配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of arrangement | positioning of LED and a light-absorbing plate.トレイが第２位置にある際の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode when a tray exists in a 2nd position.白板が測光位置にある際の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode when a white board exists in a photometry position.吸光性部材に光トラップを用いた際の構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematically the structure at the time of using an optical trap for a light absorbing member.

符号の説明Explanation of symbols

２生化学分析装置
３化学分析スライド
８インキュベータ
２０測光ヘッド（反射光測定装置）
２２ＬＥＤ（光源）
２４受光素子
３２アパーチャ
３４吸光板（吸光性部材）
３６光トラップ
2Biochemical analyzer 3 Chemical analysis slide 8 Incubator 20 Photometric head (reflected light measuring device)
22 LED (light source)
24Light receiving element 32Aperture 34 Absorbing plate (absorbing member)
36 Light trap

Claims

Translated fromJapanese

所定の角度傾けて設けられた光源で測定面を照射し、前記測定面と対面する位置に設けられた受光素子で、前記測定面からの散乱反射光を測定する反射光測定装置において、
前記光源から照射された光が前記測定面によって正反射する位置に、吸光性部材を設けたことを特徴とする反射光測定装置。In the reflected light measuring device that irradiates the measurement surface with a light source provided at a predetermined angle and measures the scattered reflected light from the measurement surface with a light receiving element provided at a position facing the measurement surface,
An apparatus for measuring reflected light, comprising: a light-absorbing member at a position where light emitted from the light source is regularly reflected by the measurement surface.

前記受光素子の前面に、前記測定面からの散乱反射光のみを受光させるアパーチャを設けたことを特徴とする請求項１記載の反射光測定装置。 2. The reflected light measuring apparatus according to claim 1, wherein an aperture for receiving only scattered reflected light from the measurement surface is provided on the front surface of the light receiving element.

前記光源は、所定の測定タイミングにのみ点灯することを特徴とする請求項１又は２記載の反射光測定装置。 The reflected light measurement device according to claim 1, wherein the light source is turned on only at a predetermined measurement timing.

前記光源と前記吸光性部材は、前記測定面を中心とした同心円上に複数設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の反射光測定装置。 4. The reflected light measurement apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the light sources and the light-absorbing members are provided on a concentric circle centered on the measurement surface. 5.

複数設けられた前記光源と前記吸光性部材は、それぞれが連続的に設けられて群をなしていることを特徴とする請求項４記載の反射光測定装置。 The reflected light measuring device according to claim 4, wherein a plurality of the light sources and the light-absorbing member are provided in series to form a group.

前記光源は、発光ダイオードであって、同心円上に複数設けられた前記発光ダイオードは、それぞれ波長が異なることを特徴とする請求項４又は５記載の反射光測定装置。 6. The reflected light measuring apparatus according to claim 4, wherein the light source is a light emitting diode, and the light emitting diodes provided in a plurality of concentric circles have different wavelengths.

前記吸光性部材は、一端が閉じられ筒形状をなし、その内面が黒色にされた光トラップであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の反射光測定装置。 The reflected light measuring apparatus according to claim 1, wherein the light absorbing member is a light trap having one end closed to form a cylindrical shape and an inner surface made black.

前記所定の角度は、前記測定面に対して３０〜６０°であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の反射光測定装置。 The reflected light measurement apparatus according to claim 1, wherein the predetermined angle is 30 to 60 ° with respect to the measurement surface.

請求項１から８のいずれか１項に記載の反射光測定装置を用いて、化学分析スライドに滴下された被測定物質からの散乱反射光を測定し、この測定結果に基づいて前記被測定物質の定量分析を行うことを特徴とする生化学分析装置。
Using the reflected light measuring apparatus according to any one of claims 1 to 8, scattered reflected light from a substance to be measured dropped on a chemical analysis slide is measured, and the substance to be measured is based on the measurement result. A biochemical analyzer characterized by performing quantitative analysis.